2010重慶三峽學院機械設計制造及其自動化專業畢業設計1第一章結構設計11概述塑料注射成型機主要用于熱塑性塑料的成型加工。塑料顆粒在注射機的料筒內加熱熔化至流動狀態，然后以很高的速度注入溫度較低的閉合模具內。并保壓一段時間，經冷卻凝固成為制品。由于注射成型機具有成型周期快，對各種塑料的加工適應性較強，能制造形狀復雜，尺寸較精確或帶有金屬嵌件的制品，以及自動化程度較高的優點，因此得到了廣泛的應用。1.2選擇注射機分類介紹按機械外型特征分，包括臥式、角式和多模注射成型機。本次設計選應用廣泛的臥式注射成型機。按機械加工能力分為超小型、小型、中型、大型、超大型（巨型）。本設計為大型注射機。按機械用途分熱塑性塑料通用行（亦稱通用型），熱固型，氣泡型等類型，本設計為熱塑性塑料通用型，適用廣泛。13選擇注射裝置形式本設計為大型注射機，熱塑性塑料通用型。131注射裝置的結構注射裝置從原理上分為柱塞式和預塑式兩大類。柱塞式注射裝置的優點：結構簡單，制造方便，造價低。缺點：塑化性差，塑化能力不高，注射壓力大，不宜提供穩定的工藝條件，清洗料筒比較困難。綜合比較下，本設計采用預塑式中的應用廣泛的往復螺桿式。因為它有如下優點：塑化能力大，塑化速度快，均化性好，注射壓力損失小，結構緊湊，熔料停滯分解現象少，料筒清理方便。缺點是結構復雜。而其它兩種預塑式裝置階梯柱式和螺桿柱塞式都有料筒內滯現象，料筒清理不夠方便的缺點。132螺桿傳動系統的選擇與連接方式注射螺桿在轉動時，出料僅供注射用，與制品無直接聯系，因此對螺桿的轉速要求不十分嚴格，可采用無級調速。螺桿預塑是間歇性的，因此啟動頻繁并帶有負載。它的傳動裝置一般在設在注射架上，工作時并隨之往復運動。因此傳動裝置力求簡單緊湊。綜合考慮、螺桿傳動的特點，本設計選液壓馬達傳動。因為使用液壓馬達傳動可實現大范圍無級調速，傳動特性軟，啟動慣性小，體積比同規格的電動機小的多。而電動機的有級調速等特點不符和要求。在確定整體方案時，選擇雙缸前置油馬達隨動機構。首先，應選隨動式結構。因為結構簡單，制造方便，油馬達可直接安裝在螺桿后部，缺點是慣性大，計算不夠精確。而對于非隨動式結構，結構復雜，計算精度高。其次，選雙缸前置而不選單缸后置油馬達隨動式結構，因為雙缸前置占地面積小，便于維修。本設計采用整體式結構，螺桿的傳動裝置、油缸、料筒均安在注射座上。注射座采用可傳動機構，因為需要經常拆卸螺桿。注射座往復運動形式油馬1、1.3.3注射座的設計。蹇淵：啤酒周轉箱注射機液壓系統設計2隨動部分采用導軌平滑形式，因為受力面積教大、變形較小。133油缸的結構與設置油缸的結構有柱塞式、活塞式和回轉式三種，本設計采用單活塞式油缸。本設計中，注射油缸對稱地布置在料斗座兩側，采用45號無縫鋼管作剛體材料，油缸長度略大于油缸座孔長度，兩端依靠螺釘連接。使油缸緊壓在油缸上。整移油缸布置在螺桿下面，模板和注射座之間，活塞桿通過調節軸固定在注射座下部。油缸運動處的密封，均采用了Y密封圈，這種密封圈的結構特點是截面小，結構簡單。截面的長度長。增大了支撐面積。因而密封圈在滑槽中不會翻轉。密封圈內外唇具有不同的高度短唇與密封面接觸，這種結構不論在高壓，低壓或快速運動中均有良好的密封性。這種密封圈的特點是耐熱性較差，一般只能在80以下長期工作，這種密封圈適用于壓力320Kg/cm，溫度70，介質為油和水。在端蓋等處靜密封采用了比較簡單的O型密封圈。為防止注射時，機筒在注射壓力下發生軸向移動，在機筒上加上一哈夫環與注射座固定在一起，并能防止螺桿傳動時機筒發生轉動。本設計采用的開式噴嘴易于發生“流涎”現象。為此，本設計中，設置了在螺桿預塑停止后，再做微小的軸向后移，使噴嘴處的塑料壓力獲得解除。本設計中采用了在螺桿后部中加一對半環固定圈定在螺桿上，與螺母固定在一起，實現這一動作。14選擇合模裝置141總體方案的設計合模裝置的性能好壞與成型制品的質量和數量有直接關系，所以應該滿足在規定的注射量范圍以內，對力、速度、安裝模具與取出制品時空間位置三方面要求。首先，足夠而穩定的合模力。在注射過程中，為了使膠料充滿整個型腔，必須有較高的注射壓力，隨著硫化溫度的上升，會產生很大的膨脹力。這兩個力都使模具張開，因此為了保證制品質量和幾何尺寸的準確性，必須給予足夠的穩定合模力，以防止模具被膠料頂開。其次，一定的啟模行程和變換的動模板移動速度。為了便于從模腔中取出硫化后的制品，合模裝置的動模板必須有一定的啟模行程。此外為了提高機臺的生產效率，應使動模板有較快的移動速度。但該速度在整個啟閉模的過程中應是連續變換的。為了防止制品和模具由于沖擊而損壞，一般都希望動模板的移動速度在開、閉的初期和終期慢一些，在其余行程應快一些，即實現慢快慢的過程。再次，一定的模板面積和模板間距。為了適應不同形狀的制品要求，模板面積和模板間距需適當。此外，合模裝置還應具有必要的附屬裝置：如制品頂出裝置、抽心裝置、模具的起吊裝置、潤滑裝置以及安全保護裝置等。合模裝置的結構型式有直壓式合模裝置、液壓機械式合模裝置（通過由肘連桿機構將合模油缸產生的合模力進行擴大）和二次動作式合模裝置。二次動作式合模裝置適用于大型注射機中，所以本設計只采用前兩種的一種。本設計的合模力為6000KN，屬于大型注射機,故2010重慶三峽學院機械設計制造及其自動化專業畢業設計3采用肘桿式。肘桿式合模裝置有系統剛性強（制品尺度精度高），運動速度較快，變速平穩，機器循環周期短，精度要求高等特點。為了提高合模力，使機械所承受合模力均勻對稱，以便能塑制較大制品，采用雙肘曲桿合模機構。同時，五孔斜排式結構緊湊，而且受力情況也很好。故本設計的總設計方案選用雙曲肘、五孔斜排式結構。142調模結構肘桿合模機構的工作位置是固定的。因此需設置調模機構，加工不同制品（即不同厚度的模具）。調模結構有：將肘桿設計成長度方向可調形式。將動模板設計成由兩塊組合起來的板，將整個肘桿結構設計成軸向位置可移動的結構。從以上三種形式看出最后一個比較適用，它是通過改變后模板的固定位置來實現可移動結構（調節四個拉桿上螺母位置），而第一種都用在小型機械上，第二種整機體積增大不合適。本設計采用第三種。本設計采用齒輪和調節螺母為一體結構。它結構緊湊，精度高（保證了四根拉桿的一致性）。143頂出結構為了頂出模具內制品，在合模裝置上設置了頂出裝置。頂出裝置是否完善，將對制品質量和產量都有較大影響。對頂出裝置的要求主要有如下幾點：頂出位置可選，行程可調，頂出次數可隨意，直到頂出制品落下為止，力量足夠、速度合適、操作方便。目前使用的頂出形式有：機械頂出、液壓頂出、氣壓吹出等。機械頂出是利用固定的在后模板式上的頂桿，在開模過程中與運動件形成相對運動，從而推動模具的頂板，使制品頂出。因這種裝置必須快速開模轉為慢速時才能運行頂出制品，從而影響到機器的循環周期，頂出時，模具上的頂桿復位，需要在合模后當模具的頂板脫離機器的頂桿才能實現。這對加工需復位后才能安放嵌件的模具就很不方便。所以，只用機械頂出的機器不夠。液壓頂出是用專門設置在動模板上的額頂出油缸進行頂出。由于液壓頂出的力量、速度、位置、行程以及次數都得到方便的調節，可自動復位，所以使用方便，能適應多種場合。氣壓吹出制品的方法是一種用壓縮空氣，通過模具上設置的氣道和微小的頂出氣孔，直接吹出制品的方法。需增設氣源和氣路等，使用范圍有限。綜上所述，本設計采用液壓頂出為主，機械頂出為輔的措施，位于動模板中液壓頂出將經常使用，而位于模板西側的機械頂出裝置一般不用。只有生產盆，板等大面積制品時才使用。15液壓系統的設計注射機液壓系統由油箱、濾油器、液壓泵、液壓缸節流閥、開停閥、換向閥等組成。液壓傳動裝置主要由以下四部分組成：能源裝置把機械能轉換成油液液壓能的裝置。最常見的形式就是液壓泵，它給液壓系統提供壓力油。執行裝置把油液的液壓能轉換成機械能的裝置。它可以是作直線運動的液壓缸，也可以是非回轉運動的液壓馬達。在注射機液壓系統中，油缸有：和模油缸（產生啟閉模動作），蹇淵：啤酒周轉箱注射機液壓系統設計4液壓頂出油缸（產生頂出動作）、注射油缸（使蝸桿進退、注射、防流涎，背壓）、注射座移動油缸（使注射座移動）。控制調節系統對系統中油液壓力、流動控制或調節的裝置。例如溢流閥、節流閥、換向閥、開停閥等。這些元件的不同組合形成了不同功能的液壓系統。輔助裝置上述三部分以外的其它裝置，例如油箱、濾油器、油管等。它們對保證系統正常工作也有重要作用。根據注射成型工藝，塑料注射機的液壓系統應滿足下列要求；（1）合模機構對液壓系數的要求在注射成型時，熔融塑料通常以此40130兆帕的高壓注射入模腔內，因此模具必須具有足夠的合模力（鎖模力），否則會導致模具溢邊現象，因此合模油缸的壓力必須滿足合模力的要求。另外，液壓系統還應滿足模具啟閉時的速度要求，即要考慮縮短空載行程的時間，以提高機器的生產率，同時又要考慮到模具啟閉行程的緩沖要求，以防止損壞模具和制件，避免機器受到強烈振動和產生撞擊噪音，因此合模機構在啟閉模過成中各階段的速度是不一樣的，一般是先慢后快再慢的變化過程，快慢速的比值一般很大，通常采用雙泵并聯、多泵分級控制以及節流調速等方法來實現啟閉模速度的調節。（2）注射座整體移動機構對液壓系統的要求為了適應加工各種塑料的需要，注射座整體移動除了由缸保證在注射時具有足夠的推力，以使噴嘴與模具澆口緊密接觸外，還應滿足三種預塑型式（固定加料、前加料、后加料）的要求，以使注射座整體移動的油缸及時動作。（3）注射機構對液壓系統的要求在注射成型過程中，通常根據塑料的品種、制件的幾何形狀及模具的澆注系統的不同，需要靈活地調整注射壓力和注射速度。注射速度對制品的質量亦有很大影響。當注射速度過低時，制品易形成冷接縫，而且也不易充滿復雜的型腔，特別是對于結晶型塑料和薄壁型制品表現更為突出。相反當注射速度